雷暴冲击风对高耸输电塔风振响应研究

"这篇论文是2009年8月发表在浙江大学学报(工学版)上的，主要研究了雷暴冲击风对高耸输电塔风振响应的影响。作者通过建立考虑雷暴移动的冲击风风场模型，探讨了非稳态高斯过程的冲击风脉动风速对输电塔动力响应的影响。" 文章详细阐述了以下知识点： 1. **雷暴冲击风风场模型**：论文基于雷暴移动的特点，构建了一个非稳态的冲击风风场模型。它将非稳态高斯过程的冲击风脉动风速分解为稳态高斯过程与调幅函数的乘积，以此来模拟风速在水平方向上的脉动。 2. **风洞试验**：为了获取输电塔的风载体型系数，研究人员进行了风洞试验。这种系数对于精确计算风荷载至关重要，因为它反映了塔体对风阻力的特性。 3. **准定常假设与风向变化**：研究中采用了准定常假设，即假设在一定时间内风的作用可以视为定常。同时，考虑到实际中风向会随雷暴移动而变化，论文提出了一个适用于输电塔的雷暴移动冲击风风荷载模型。 4. **Runge-Kutta法**：该方法被用来分析输电塔在冲击风荷载下的风振响应。Runge-Kutta法是一种数值积分方法，常用于解决微分方程组，特别是在模拟动态系统时非常有效。 5. **非稳态特性的分析**：由于冲击风过程具有显著的非稳态特性，论文采用多样本统计方法来量化输电塔的动力放大效应。这有助于理解不同尺度的冲击风如何影响塔的风致响应。 6. **动力放大系数**：研究发现，冲击风尺度变化对输电塔的响应影响显著，但对动力放大系数的影响并不明显。例如，在最大风速为60 m/s的冲击风条件下，位移动力放大系数大约为1.4。 7. **关键结论**：论文重点探讨了不同尺度的冲击风对输电塔风致响应的变化规律，揭示了冲击风的规模对其动力响应的重要性。这对于理解和预测极端天气条件下的输电塔稳定性具有重要意义，对于输电塔的设计和安全评估提供了科学依据。 这篇论文深入研究了雷暴冲击风对高耸输电塔的风振响应，为电力工程领域的结构设计和灾害预防提供了理论支持。其研究方法和发现对于提高输电设施在极端气候下的抗风性能具有指导价值。